液晶显示器|Karl Guttag：Magic Leap 2应用到To B的可行性分析( 三 ) ar眼镜|数码

4-3 ，柔边像素调光所需像素范围更大
对于柔边像素调光方案来说，需要使用使用比实际显示覆盖像素大得多的像素数量进行遮挡调光。如下图所示，即使是相对较大的像素，其最终的效果也会有较大的模糊状。

在专利US20210003872中提到，调光像素直径约0.5mm（500微米），此前的US20210141229专利中讨论了直径0.2mm的情况。虽然Magic Leap 2最终不会采用这些设计，但这里先使用0.5mm像素直径来进行分析。上图右侧展示了4mm直径的瞳孔和一个0.5mm调光像素的大小对比，在距离眼睛20mm处，用1.5角分的小红点进行标注。右侧调光像素是6倍放大后效果，可以看到调光像素和虚拟画面中的一个像素实际大小的对比。根据估算，调光像素约是实际虚拟图像中一个像素大小的2100倍。
那么，建设一个调光像素是黑色的，一个宽0.5mm的正方形和一个直径4mm的瞳孔，它阻挡了2100万像素中的约2%的图像（0.52/（22×π））。也就是有约98%的图像绕过了调光像素的阻挡，投射到视网膜和晶状体，然后聚焦在视网膜上。这也能解释，为什么在佩戴常规视力矫正眼镜时，并不会看到每一个上面的小灰尘或斑点。
4-4 ， Magic Leap实际案例
上述例子是一个合理的电子调光状态，下图是US20210141229专利中提到， Karl在三种情况下分别选取一点进行着色（红、蓝、绿）。通常我们只会关心进入透镜的光线，在这个案例中假设光源很远，理论上现实环境中每一个的光都会被聚焦在视网膜上。
在直径为h的调光模组（2308）中，引入距离d处直径为p的瞳孔（2304）。然后红色光束以眼睛和障碍物为中心，红色光被阻挡的百分比就是调光像素的面积与瞳孔面积之比。蓝色光束的部分被遮挡，绿色光束因为角度原因不受任何遮挡。

上图左侧（图24）展示了在距离瞳孔17mm情况下，调光像素直径“h”的变化情况。图底部横向刻度为角度，顶部添加40ppd (1.5角分/像素) 比例和以像素为单位的覆盖区域。
如果调光模组的直径等于瞳孔直径（4mm）并且现实环境光线与瞳孔为中心，例如上面红色光束情况，那么只有红色是被完全阻挡的，蓝色和绿色都有部分光线绕过，被阻挡的光共计20万个像素。图24展示了直径h在4mm、3.5mm、3mm、2mm、1mm情况下的遮挡面积情况。

上图（专利US20210141229中图25）显示了调光像素在0.2mm时的暗光遮挡时，会在明亮背景周围存在模糊渐变情况（2502），其中中心区域的背景亮度变暗，而且周围像素也会受到影响。虽然这是柔边像素调光方案，但是图像边缘的处理也非常不理想。
4-5 ，不同环境所需遮光量
下图表格是综合各方数据而来，这是一份常见真实环境下的入眼亮度汇总。因为人眼具有很好的宽容度，可以感知更宽的亮度范围，例如在明亮的房间里你可以看到亮度仅有20-150nit物体，在户外阳光下大部分光线在1000-10000nit ，而在晚上或黑暗环境下，人眼也可以适应0.1nit的亮度去观察环境等等。

通常对比度是是指最亮和最暗的亮度值的比，但在使用AR眼镜时现实环境的光会增加最暗和最亮的部分，而对大多数眼镜来说，环境亮度（I_world）会因为镜片透过率变暗。
根据公式：I_back = I_world × 透过率。
其中， I_back指的是佩戴眼镜后的真实环境光入眼亮度，因此这时的对比度应为：
对比度 = (I_display + I_back) / I_back
在1.5:1的对比度下，图像的文本内容几乎无法查看，在2:1时文字内容稍微可以看清楚，但颜色暗淡，在8:1时颜色相对丰富，可以看作是中等饱和度。而如果要观看一部电影，这至少需要100:1 。有两种方法可以提高对比度， 1 ，提高显示亮度， 2 ，降低背景亮度。通常对于显示器或智能手机等产品来说，通常具有吸光特性，可以大幅降低环境光，但是他们没有考虑透过式的、图像叠加在真实环境之上的情况。